JP4560305B2 - 吸引式粉粒体捕集器、気流混合吸引式粉粒体捕集器 - Google Patents

Description

本発明は、気体によって粉粒体材料（例えば、合成樹脂原材料等の粉粒体）が輸送される吸引式粉粒体捕集器、気流混合吸引式粉粒体捕集器に関する。

従来、捕集器本体の上部に材料供給口、下部にダンパー装置を設けた材料排出口を形成し、該材料排出口を閉じて、捕集器本体の適所に設けた気体吸引口より吸引空気を作用させ、上記材料供給口より粉粒体材料を吸引することによって、捕集器本体内に粉粒体材料を貯留させる構造の吸引式粉粒体捕集器はあった。

また、上部に気体吸引口、下部に材料排出口を設けた材料混合槽と、材料貯留槽とを、材料供給口を設けた連結管で接続し、上記気体吸引口に作用させた吸引力によって、上記材料供給口より供給される粉粒体材料を上記材料混合槽で気流混合しながら、所定量の上記粉粒体材料を貯留させた後、上記ダンパー装置を開いて、その粉粒体材料を、上記材料貯留槽に移送させる構造の気流混合吸引式粉粒体捕集器もあった。

これらの吸引式粉粒体捕集器及び気流混合吸引式粉粒体（以下、「吸引式粉粒体捕集器等」と省略する。）の上記ダンパー装置は、上記材料排出口を塞ぐための蓋体が駆動アームの自由端に設けられ、この駆動アームの支点を介した基端側にバランス錘を設けたものであった。（例えば、特許文献１参照。）。

また、このダンパー装置に加え、或いは、上記バランス錘に代えて、ソレノイド、センサ等を利用して、上記蓋体の開閉動作を行うものもあった。

そして、吸引力を気体吸引口に作用させると、材料排出口の下部に位置付けされたダンパー装置の蓋体が上記吸引力によって捕集器本体側に吸い上げられて、材料排出口を閉じると共に、捕集器本体内が負圧となり、粉粒体材料が材料供給口から吸引力によって供給され、捕集器本体に貯留される。

一方、上記捕集器本体に所定量の粉粒体材料が収容され、蓋体に加わる荷重によって生じる回転モーメントが、バランス錘によって生じる回転モーメントを越えると、蓋体が下方に降下して、材料排出口を開口させるので、捕集器本体に貯留された所定量の粉粒体材料が落下排出されるものである。
特開平９−２６３３３３号（図１）

しかし、従来の吸引式粉粒体捕集器等のダンパー装置では、その蓋体を開閉させるため、上記バランス錘や駆動アーム等が必要となり、また、ソレノイド、センサ等を設けたものでは、電気信号を送るためのケーブル線が必要となり、構造が複雑化されるという問題に加え、装置全体も大型化されてしまう問題があった。

また、構造の複雑化は、故障要素が多いことにも繋がり、蓋体の開閉動作に伴う機構上の故障も多くなるという問題もあった。

本発明は、かかる課題を解決することを目的とするもので、ダンパー装置の蓋体を吊部材で吊り下げて支持するという新規な構造の創作によって、機構的にも簡易な構造とし、装置全体の小型化、軽量化をも可能にした吸引式粉粒体捕集器、気流混合吸引式粉粒体捕集器を提供する。

上記目的を達成するため、
請求項１，２に係る吸引式粉粒体捕集器、気流混合吸引式粉粒体捕集器では、吸引力によって開閉動作される蓋板を、材料排出口との間に所定の隙間を形成するようにして吊部材で吊り下げて支持するという新規な構造にした点に特徴がある。

ここで、吊部材とは、蓋板が粉粒体材料の荷重を受けたときに、蓋板を開放位置までスムーズに待避移動させ、かつ粉粒体材料の排出が終了した後には、最初の待機位置に復帰するのに十分な変形をなすものであればよく、一種類の素材、複数種類の組み合わせの素材や、機械的な機構を問わない。後者の例としては、例えば、多関節機構で吊り下げ支持するものであってもよい。

最も簡易な例では、蓋板を可撓性素材、例えば、細い２本のワイヤーや紐などで吊り下げ支持した構造とし、待機位置では、排出口との間に所定の隙間を形成する位置に蓋板をバランスさせる一方、粉粒体材料の排出時には、その粉粒体材料の荷重によって開放位置まで蓋板を退避させながら排出し、その排出後は、最初の待機位置に上記蓋板が復帰される、いわゆる振り子の原理を応用させた構造にできる。

そのため、粉粒体材料が捕集器本体に吸引されて所定質量に達するか、或いは、吸引力を停止するなどして、その貯留された質量が吸引力を越えると、材料排出口を閉塞していた蓋板は開き、粉粒体材料が落下排出される。

このとき、蓋板は、粉粒体材料の落下排出に伴い、粉粒体材料の落下する荷重を受けて最初の待機位置より退避された位置（「開放位置」と呼ぶ。）に移動されるが、捕集器本体の材料の排出が完了すると、その自重によって最初の待機位置に自然に戻されるのである。

そのため、機構的にも簡易な構造にすることができ、装置全体の小型化、軽量化をも達成できる。

また、簡易な構造によって、故障要素を軽減でき、蓋板の開閉動作に伴う機構上の故障も防止できる。

請求項３，５に係る吸引式粉粒体捕集器、気流混合吸引式粉粒体捕集器では、材料排出口と蓋板が、同方向に傾斜された状態で所定の間隙を形成して吊下げ支持されているので、蓋板が待避される方向を特定でき、粉粒体材料の排出方向や排出位置も特定できる。

請求項４，６に係る吸引式粉粒体捕集器、気流混合吸引式粉粒体捕集器では、粉粒体材料の排出が終わると吊部材が待機位置に戻されるが、このとき、吊部材は、ストッパー部によって揺動を規制されるので、蓋板を素早く待機位置に停止させ、復帰効率を高めることができる。

本発明によれば、次のような効果がある。
請求項１，２に係る吸引式粉粒体捕集器、気流混合吸引式粉粒体捕集器によれば、蓋板を材料排出口との間に所定の隙間を形成するようにして吊部材で吊り下げて支持するという新規な構造によって、機構的にも簡易な構造にすることができ、装置全体の小型化、軽量化をも達成できる。

また、簡易な構造によって、故障要素を軽減でき、蓋板の開閉動作に伴う機構上の故障も防止できる。

請求項３，５に係る吸引式粉粒体捕集器、気流混合吸引式粉粒体捕集器によれば、蓋板が待避される方向を特定でき、粉粒体材料の排出方向や排出位置も特定できる。

請求項４，６に係る吸引式粉粒体捕集器、気流混合吸引式粉粒体捕集器によれば、吊部材を素早く待機位置に停止させ、復帰効率を高めることができる。

以下、本発明に係る吊り下げ式ダンパー装置Ａを備えた吸引式粉粒体捕集器Ｂを図面とともに説明する。

図１は、本発明に係る吊り下げ式ダンパー装置Ａを備えた吸引式粉粒体捕集器Ｂの一実施例を概略した全体断面図、図２は、図１の破線で囲んだ部分を示した吊り下げ式ダンパー装置Ａの概略斜視図である。

この吸引式粉粒体捕集器Ｂは、捕集器本体１の上部に材料供給口２、下部に材料排出口３が設けられ、この材料排出口３の下方に、本発明の吊り下げ式ダンパー装置Ａを設けたものであり、この吊り下げ式ダンパー装置Ａで材料排出口３を閉じ、気体吸引口４よりブロアー等の吸引力を作用させて、材料供給口２より粉粒体材料（不図示）を吸引することで、捕集器本体１内に粉粒体材料を貯留させる構造のものである。

以下、各部材について、詳説する。

捕集器本体１は、上方が開放された円筒状の胴部１１と、この上部に連結具１２によって連結・分離自在に連結された蓋部１３とより成る。

胴部１１は、下端に向けて除々に狭いテーパー状に形成しており、粉粒体材料を下端の材料排出口３にスムーズに集結できるようにしている。

胴部１１の側壁上部には、材料供給口２が開設され、この材料供給口２には、更に材料供給管２１が突設され、この材料供給管２１を通じて粉粒体材料が供給される。

蓋部１３の頂壁には気体吸引口４が開設され、この気体吸引口４には、排気管４１を介してブロアー等の気体吸引装置（図示略）を接続している。

ここで、粉粒体材料は、粉体・粒体・微小薄片・短繊維片等を含む材料を意味するが、本実施例では、樹脂用粉粒体材料を使用している。

このような捕集器本体１の下端部には、材料排出口３を開閉する本発明の吊り下げ式ダンパー装置Ａを設けることができる。

吊り下げ式ダンパー装置Ａは、材料排出口３の下端から所定の隙間ｔを形成して待機される蓋体６と、蓋体６を吸引式粉粒体捕集器Ａに吊り下げて支持する吊部材７とを備えて成る。

この蓋体６は、金属製板、合成樹脂製板などで、材料排出口３を隠蔽する形状、大きさであれば良いが、上記ブロアー等の吸引力によって持ち上げられ、材料排出口３を密閉する重さに形成している。

また、蓋体６表面に静電防止剤などを吹き付けるか、或いは、蓋体６自体を静電防止素材で形成しておけば、上記粉粒体材料と蓋体６との摩擦静電気によって、粉粒体材料が蓋体６に付着することを防いで、閉蓋時における粉粒体材料の噛み込みを防止できる。

隙間ｔは、粉粒体材料の材質や大きさ等によって数ミリ〜数十ミリ程度に調節されるが、本実施例での隙間ｔは、１０ｍｍ程度以下であることが望ましい。

なお、図２では、作図都合上、隙間ｔが広く形成されたように描かれているが、要するに、気体吸引口４よりブロアー等の吸引力を作用させたときに、この吸引力で蓋体６が持ち上げられて、材料排出口３を閉蓋できる程度の隙間ｔであれば良い。

吊部材７は、２本のワイヤーや紐などの可撓性素材を用い、これら吊部材７の下端を、蓋体６の略対向位置に各々固定している。

この吊部材７は、材料排出口３を構成している材料排出管３１の外側に位置付けられ、図２で示すように、上端を材料排出管３１の上部に形成された鍔部３２に設けた透孔３２’を通して、止具３３によって固定している。

このように、吊部材７を材料排出管３１の外側に位置付けすることで、粉粒体材料に吊部材７が直接接触することがないため、粉粒体材料の排出が邪魔されることがなく、しかも異物混入の防止や動作不良を引き起こすこともない。

このようにして、蓋板６を材料排出口３の下方に間隙ｔを形成した状態で、吊部材７によって吊り下げ支持することによって、粉粒体材料が蓋体６の上方から排出されるときには、この粉粒体材料の落下荷重に伴って、蓋体６が一方に退避され、上記粉粒体材料の排出後には、再び最初の位置に復帰される、いわゆる振り子構造にできる。

本発明に係る吊り下げ式ダンパー装置Ａを備えた吸引式粉粒体捕集器Ｂによれば、蓋体６と材料排出口３との間に所定の隙間ｔを形成するようにして、蓋体６を吊部材７で吊り下げ支持するという簡易な構造であるため、装置全体の小型化、軽量化を図ることができる。

また、このような簡易な構造によって、故障要素を軽減でき、蓋体６の開閉動作に伴う機構上の故障も軽減、防止できる。

さらに、本実施例では、材料排出口３の下端縁３４を傾斜して形成し、この下端縁３４の傾斜に沿って、所定の隙間ｔを形成するようにして、蓋体６が傾斜された状態で吊下げ支持されている。

このようにすれば、上記粉粒体材料は、傾斜している下位側（図中左側）に荷重が強く負荷されるので、蓋体６は、下位側（図中左側）から上位側（図中右側）に向けて移動して待避される。

そのため、蓋体６の待避される方向を特定することができ、粉粒体材料の排出方向や排出位置も特定することができる。

また、本実施例では、傾斜によって、蓋体６の待避方向を特定したものを示しているが、例えば、吊部材７下端と蓋体６との固定位置を偏位させて、蓋体６の待避方向を特定することも可能である。

次に、本発明に係る吊り下げ式ダンパー装置Ａを備えた吸引式粉粒体捕集器Ｂの動作について説明する。

図３（ａ）、（ｂ）及び図４（ｃ）、（ｄ）は、図１及び図２で示した吊り下げ式ダンパー装置Ａの要部を拡大した動作説明図である。

以下、図１〜図４に基づき説明するが、図１及び図２と共通する部位には、同一の番号を付し、その説明は省略する。

上記気体吸引装置（図示略）の作動前では、蓋体６は、上述の通り、吊部材７によって材料排出口３の下方に、所定の隙間ｔを形成して待機しており、捕集器本体１内には粉粒体材料が貯留されていない状態である〔図１、図２、図３（ａ）参照。〕。

この状態から、上記気体吸引装置（図示略）による吸引空気を気体吸引口４に作用させると、捕集器本体１内が負圧となり、粉粒体供給管２１を通じて材料供給口２から粉粒体材料が捕集器本体１内に供給されると共に、その吸引空気は、フィルター１４を介して排気管４１へと循環される〔図１、図２、図３（ａ）参照。〕。

このとき、吊り下げ式ダンパー装置Ａでは、捕集器本体１内との気圧差によって、蓋体６を吊り下げ支持している吊部材７が撓むと共に、蓋体６が上方に持ち上げられ、蓋体６は、材料排出口３を密閉する。〔図３（ａ）、（ｂ）参照。〕。

また、負圧直後には、隙間ｔを通じて外気が吸気されるので、材料排出口３と蓋体６との間に、粉粒体材料が付着されていても吸引され、隙間ｔに粉粒体材料が噛み込むことを防止して材料排出口３を確実に塞ぐことができる〔図３（ａ）、（ｂ）参照。〕。

なお、吊部材７が撓み難い素材を使用すれば、負圧直後における蓋体６の閉塞時間を多少遅らせることができ、上記吸気時間を長くして材料排出口３と蓋体６との間に粉粒体材料が噛み込むことを確実に防止できる。

かくして、蓋体６に吸引力が作用して材料排出口３を閉じると、粉粒体材料は、材料供給口２から捕集器本体１に吸引され、捕集器本体１に所定量が貯留される。

そして、捕集器本体１に所定量の粉粒体材料が収容されると、捕集器本体１の適所に設けられたレベルセンサー５等によって、粉粒体材料の供給が停止すると共に、上記気体吸引装置（図示略）の作動も停止或いは解除される。

すると、捕集器本体１内に貯留されている粉粒体材料の落下荷重が蓋体６にかかり、閉止されていた材料排出口３を開放すると共に、吊部材７が緊張された状態となる。

そして、粉粒体材料は、その自重により、材料排出口３から下方に自然落下して排出されるが、このとき、蓋体６は、粉粒体材料の落下荷重によって、一方（図中では右方）に振られ、開放位置に待避される〔図１、図２、図４（ｃ）参照。〕。

やがて、貯留されていた粉粒体材料が排出されるのに伴って、開放位置に待避されていた蓋体６には、上記落下荷重も次第に減少されるので、振り子原理によって、上記開放位置から次第にもとの待機位置に戻ることができる。

なお、図４（ｄ）で示すように、材料排出管３１の外側壁下方であって、吊部材７の待機位置に、この吊部材７の揺動を規制するストッパー部８を設けておけば、蓋体６が戻る際の振れ時間を減少でき、蓋体６を素早く待機位置に停止させ、効率を高めることができるのである〔図４（ｄ）参照。〕。

図５は、本発明に係る吊り下げ式ダンパー装置Ａを備えた気流混合吸引式粉粒体捕集器Ｃの一実施例を概略した全体断面図である。

ここでは、吊り下げ式ダンパー装置Ａが取付けされた気流混合吸引式粉粒体捕集器Ｃを示している。

なお、図１〜図４と対応する部位には、共通の符号を付し、その説明は省略する。

この気流混合吸引式粉粒体捕集器Ｃは、上部に気体吸引口４、下部に材料排出口３を設けた材料混合槽１’と、材料貯留槽８０とを、材料供給口２を設けた連結管３１’で接続し、気体吸引口４に作用させた吸引力によって、材料供給口２より供給される上記粉粒体材料を材料混合槽１’で気流混合しながら、この材料混合槽１’に所定量の粉粒体材料を貯留させた後、吊り下げ式ダンパー装置Ａを上述同様に動作させることで（図２、図３参照）、貯留されている上記粉粒体材料を材料混合槽１’から材料貯留槽８０に移送させる構造のものである。

このような吊り下げ式ダンパー装置Ａを備えた気流混合吸引式粉粒体捕集器Ｃであっても、上述の実施例１で示した場合と同様、蓋体６と材料排出口３との間に所定の隙間ｔを形成するようにして、蓋体６を吊部材７で吊り下げ支持するという簡易な構造にすることができ、気流混合吸引式粉粒体捕集器Ｃ全体の小型化、軽量化を達成できる。

また、簡易な構造によって、故障要素を軽減でき、蓋体６の開閉動作に伴う機構上の故障も防止できる。

本発明は、吸引式粉粒体捕集器、気流混合吸引式粉粒体捕集器として有効に利用することが可能である。

本発明に係る吊り下げ式ダンパー装置Ａを備えた吸引式粉粒体捕集器Ｂの一実施例を概略した全体断面図である。 図１の破線で囲んだ部分を示した吊り下げ式ダンパー装置Ａの概略斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、図１で示した吊り下げ式ダンパー装置Ａの要部を拡大した動作説明図である。 （ｃ）、（ｄ）は、図１で示した吊り下げ式ダンパー装置Ａの要部を拡大した動作説明図である。 本発明に係る吊り下げ式ダンパー装置Ａを備えた気流混合吸引式粉粒体捕集器Ｃの一実施例を概略した全体断面図である。

Ａ 吊り下げ式ダンパー装置
Ｂ 吸引式粉粒体捕集器
Ｃ 気流混合吸引式粉粒体捕集器
ｔ 隙間
１ 捕集器本体
２ 材料供給口
３ 材料排出口
３１’ 連結管
４ 気体吸引口
６ 蓋体
７ 吊部材
８ ストッパー部

Claims (6)

1. 気体吸引口と材料供給口を設けた捕集器本体と、その下部に設けられ、材料排出口を有した材料排出管と、この材料排出管に設けられたダンパー装置とを備えた吸引式粉粒体捕集器であって、
   上記ダンパー装置は、上記捕集器本体に吸引力を作用させて粉粒体材料を吸引補給するときに上記材料排出口を閉塞する蓋板と、
   それぞれの下端が上記蓋板の略対向位置に固定される一方、それぞれの上端が上記材料排出管の外側に固定され、上記蓋板に上記吸引力が作用していない待機位置において、この蓋板と上記材料排出口との間に、所定の隙間を形成するようにして、該材料排出口の下方に該蓋板を吊り下げ支持し、かつ、可撓性素材からなる一対の吊部材とを備えており、
   上記捕集器本体に吸引補給されて貯留された所定量の粉粒体材料を排出させるときには、その粉粒体材料の荷重によって該蓋板が開放位置に退避して上記材料排出口を開く構成にしている吸引式粉粒体捕集器。
2. 上部に気体吸引口を設け、下部に材料排出口及び材料供給口を有した連結管を設けた材料混合槽と、この材料混合槽の下部に、上記連結管を介して接続された材料貯留槽と、上記連結管に設けられたダンパー装置とを備え、上記気体吸引口に作用させた吸引力によって、上記材料供給口から導入した粉粒体材料を上記材料混合槽で気流混合しながら、該材料混合槽に所定量の粉粒体材料を貯留させた後、上記ダンパー装置を開いて、その粉粒体材料を、上記材料貯留槽に移送させる構造とした気流混合吸引式粉粒体捕集器であって、
   上記ダンパー装置は、上記材料混合槽に吸引力を作用させて粉粒体材料を吸引補給するときに上記材料排出口を閉塞する蓋板と、
   それぞれの下端が上記蓋板の略対向位置に固定される一方、それぞれの上端が上記連結管の外側に固定され、上記蓋板に上記吸引力が作用していない待機位置において、この蓋板と上記材料排出口との間に、所定の隙間を形成するようにして、該材料排出口の下方に該蓋板を吊り下げ支持し、かつ、可撓性素材からなる一対の吊部材とを備えており、
   上記材料混合槽に吸引補給されて貯留された所定量の粉粒体材料を排出させるときには、その粉粒体材料の荷重によって該蓋板が開放位置に退避して上記材料排出口を開く構成にしている気流混合吸引式粉粒体捕集器。
3. 請求項１において、
   上記材料排出口は、下端縁が傾斜されて形成されており、上記蓋板は、上記待機位置において、この材料排出口の下端縁の傾斜に沿って傾斜された状態で、上記一対の吊部材によって吊り下げ支持されていることを特徴とする吸引式粉粒体捕集器。
4. 請求項１または３において、
   上記吊部材の揺動を規制するストッパー部を、上記材料排出管に更に設けていることを特徴とする吸引式粉粒体捕集器。
5. 請求項２において、
   上記材料排出口は、下端縁が傾斜されて形成されており、上記蓋板は、上記待機位置において、この材料排出口の下端縁の傾斜に沿って傾斜された状態で、上記一対の吊部材によって吊り下げ支持されていることを特徴とする気流混合吸引式粉粒体捕集器。
6. 請求項２または５において、
   上記吊部材の揺動を規制するストッパー部を、上記連結管に更に設けていることを特徴とする気流混合吸引式粉粒体捕集器。

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